Μία νέα οικογένεια συσσωρευτών ιόντων φθορίου, με χωρητικότητα δεκαπλάσια των ιόντων λιθίου, υπόσχεται να φέρει τα πάνω κάτω στην αγορά…
Η συγκεκριμένη τεχνολογία δεν είναι καινούρια, μέχρι πρότινος όμως απαιτούσε θερμοκρασίες απαγορευτικές για τη χρήση της σε καθημερινές εφαρμογές και οχήματα. Πλέον, επιστήμονες της Honda, σε συνεργασία με το πανεπιστήμιο Caltech και το θρυλικό JPL (Jet Propulsion Laboratory) της NASA φαίνεται πως βρήκαν τον τρόπο να αξιοποιήσουν τέτοιου είδους συσσωρευτές, δημοσιεύοντας τη σχετική μελέτη στο Science.
«Οι μπαταρίες ιόντων φθορίου προσφέρουν μια πολλά υποσχόμενη νέα τεχνολογία μπαταριών με έως και δέκα φορές περισσότερη ενεργειακή πυκνότητα από τις διαθέσιμες σήμερα μπαταρίες λιθίου», δήλωσε ο Dr. Christopher Brooks, επί κεφαλής επιστήμονας στο ερευνητικό ινστιτούτο της Honda και ένας εκ των συγγραφέων του άρθρου. Συμπλήρωσε μάλιστα ότι «σε αντίθεση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι FIB (Fluoride-Ion Batteries) δεν παρουσιάζουν κίνδυνο για την ασφάλεια λόγω υπερθέρμανσης και η απόκτηση των πρώτων υλών για τις FIB δημιουργεί σημαντικά λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τη διαδικασία εξαγωγής λιθίου και κοβαλτίου».
Γιατί οι μπαταρίες λιθίου εκρήγνυνται και αναφλέγονται; [tech]
Προς το παρόν, οι στερεάς κατάστασης (solid state) μπαταρίες ιόντων φθορίου πρέπει να λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες – πάνω από τους 150 βαθμούς Κελσίου – για τη διεξαγωγή του φθοριούχου ηλεκτρολύτη. Σύμφωνα με τους συγγραφείς του εγγράφου, αυτοί οι περιορισμοί στον ηλεκτρολύτη παρουσίασαν μια σημαντική πρόκληση για την επίτευξη λειτουργικών FIB χαμηλής θερμοκρασίας.
Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ερευνητική ομάδα βρήκε μια μέθοδο για τη δημιουργία ηλεκτροχημικού κελιού με φθοριούχο ιόν, ικανό να λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου – μια ανακάλυψη που έγινε εφικτή από έναν χημικώς σταθερό ηλεκτρολύτη υγρού φθοριούχου αγώγιμου υλικού με υψηλή ιοντική αγωγιμότητα και μεγάλη τάση λειτουργίας. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν τον ηλεκτρολύτη χρησιμοποιώντας ξηρά άλατα φθοριούχων τετρααλκυλαμμωνίων διαλελυμένα σε οργανικό διαλύτη φθοριωμένου αιθέρα. Όταν συνδυάζονται με μια σύνθετη κάθοδο που χαρακτηρίζεται από μια νανοδομή πυρήνα-κελύφους χαλκού, λανθανίου και φθορίου, οι ερευνητές κατέδειξαν αναστρέψιμο ηλεκτροχημικό κύκλο σε θερμοκρασία δωματίου.
Στο μέλλον, οι FIB θα μπορούσαν κάλλιστα να τροφοδοτήσουν ηλεκτρικά οχήματα. Η υψηλότερη χωρητικότητα της μπαταρίας την καθιστά επίσης κατάλληλη και για άλλες ηλεκτρικές συσκευές.
